基于组合模型的安徽省城镇化演进对耕地影响前景研究

[目的]探索安徽省城镇化演进对耕地影响的前景,为管理层制定协调城镇化发展与耕地保护政策提供依据。[方法]运用LMDI分解模型对城镇化进程引致的耕地面积减少份额进行了计算;借助SPSS分析软件,采用最佳拟合优度曲线估计方法,对城镇化与耕地变化间耦合函数关系进行了考察;基于Logistic模型对城镇化演进趋势进行了预测;依据城镇化与耕地耦合关系及城镇化演进趋势,测算了城镇化发展对耕地影响的前景。[结果]1996—2011年,安徽省城镇化进程引致耕地面积年均减少1 097.87hm2,人口城镇化率每提升1个百分点,耕地面积减少795.20hm2;城镇化与耕地变化间以二次曲线拟合最优;安徽省2020,2030年人口城镇化率分别达到58.44%,68.25%;2020年前,城镇化发展将导致耕地年均减少3 804.94hm2,城镇化水平每提升1个百分点,将导致耕地减少2 549.37hm2,2021—2030年,城镇化演进将导致耕地年均减少11 179.42hm2;城镇化水平每提升1个百分点,将导致耕地减少11 395.94hm2。[结论]未来城镇化演进对耕地的影响将日趋激烈,耕地保护与生态安徽建设将面临较大挑战。     

农田水利工程治理天津市土壤盐渍化的效果

为研究农田水利工程治理盐渍化的效果,以天津市为例,结合ArcGIS9.3与试验分析方法,分析说明农田水利建设对土壤盐渍化改良的作用。结果表明,1982-2008年,盐渍土面积由49.40×104hm2,降低到32.42×104hm2,18.76%的盐渍土完全脱盐化,其他土壤盐化程度也大大降低;2006-2010年,来自于盐渍土的新增耕地面积减少了2.54×104hm2,但有1.11×104hm2的沟渠转换成耕地;0~60 cm内的滨海盐渍土剖面中,排水体系完善的耕地,69.81%以上在轻度盐化以下,而排水体系较差的荒地,40%以上为盐土,仅14.85%在轻度盐化以下。1982-2005年,易形成盐渍化的土壤面积由65.55×104hm2,减少到49.60×104hm2,减少区域与盐渍化降低区的分布区域一致。因此,农田水利建设是通过改良盐渍土的形成环境,从而达到治理盐渍化的效果。对于沟渠分布过密的脱盐化地区,可将部分废弃沟渠纳入宜耕后备资源中,通过土地整治促进农田集中连片,进而推进高标准农田建设。     

基于脱钩理论与LMDI模型的农村居民点演化特征及驱动因素分解

为研究中国农村人口与农村居民点用地变化协同关系和驱动因素,以促进农村居民点用地集约利用,该文基于农村人地变化脱钩和城乡人口转型视角,以全国和31个省级行政区域为研究区,将Tapio脱钩模型和对数平均迪式指数分解法(logarithmic mean Divisia index,LMDI)应用于农村人地协调演化研究及驱动效应分解。结果表明,近20 a来,中国城乡发展经历了快速转型,农村常住人口持续减少,降幅约为30.7%,而同期农村居民点规模不减反增,农村人地演化关系失衡,建设用地趋于粗放利用;中国及各地区农村人口和居民点变化的脱钩关系主要表现为强负脱钩,其中东部和西部地区负脱钩程度较为严重,且负脱钩程度总体上呈加剧趋势;1996—2008和2009—2016年期间,中国农村居民点规模分别增加了2.020×105 hm2、7.275×105 hm2,其中农村居民点利用集约度效应、城乡人口结构效应、城镇化效应、区域总人口效应的贡献量分别为33.497×105、-116.833×105、71.813×105、13.544×105 hm2和36.689×105、-68.271×105、32.164×105、6.692×105 hm2;不同时段各效应贡献度不同,1996—2008年城镇化效应大于农村居民点利用集约度效应,而在2009年之后,农村居民点利用集约度效应逐渐超过城镇化效应,成为农村居民点增加的主导因素。     

基于Logistic模型的中国城镇化演进对耕地影响前景预测及分析

为揭示中国城镇化演进对耕地影响,该文基于Logistic模型对此进行了探索。运用SPSS软件及1978-2011年中国城镇化水平数据,采用曲线回归的拟合优度最大估算方法,对中国城镇化水平饱和值进行了估算,并构建了刻画中国城镇化演进的Logistic模型,据此模型对中国城镇化未来发展水平进行了预测;运用STRIPAT(stochastic impacts by regression on population,affluence and technology)模型及1996-2011年中国经济社会发展相关数据,借助SPSS软件,采用偏最小二乘回归方法,揭示了城镇化进程及人口、经济发展水平、技术因素对耕地变化的边际贡献;依据中国未来城镇化演进趋势及城镇化对耕地边际影响,测算了中国未来城镇化演进对耕地影响,结果表明:中国城镇化水平饱和值为83%;2020年、2030年中国城镇化水平将分别达到57.68%、65.73%,2020年前,城镇化年平均增速为0.97个百分点,2020-2030年,年平均增速为0.81个百分点;城镇化对耕地变化的边际弹性系数为-0.007391,人口、经济发展水平、技术因素对耕地变化的边际弹性系数分别为-0.007133、-0.009343、-0.002952;2012-2020年,城镇化演进将导致耕地面积净减少13.81万hm2,年均减少1.53万hm2,2020-2030年,净减少10.87万hm2,年均减少1.09万hm2。基于研究结果,适度把握城镇化发展速度,注重城镇化发展质量;科学编制分年度土地供应计划,采取差别化土地供应策略;摒弃土地财政错误理念,严格执行国家耕地保护的各项政策,严控房地产及低水平或重复生产项目用地;严肃查处土地利用违规行为,强化土地监管等方面提出了政策建议。研究结果可为管理层把握城镇化适度发展速度、节奏,科学编制土地供应计划及制定耕地保护政策提供参考,也可为省域尺度的同类研究提供方法借鉴。     

基于边际模型的中国城镇化演进对耕地影响极限研究

城镇化建设是支撑社会经济持续发展的国家战略,城镇化快速演进对耕地影响如何,关系到耕地保护红线目标能否实现及粮食安全,探索城镇化演进对耕地影响的极限规律具有重要现实意义。运用扩展Kaya恒等式及LMDI分解模型,测算了1997—2011年中国城镇化引致的耕地减少份额;借鉴经济学边际理论及边际效应模型,采用回归分析及高数求导方法,构建了边际耕地影响及边际耕地变化率测度模型;以边际耕地变化率时序数据为基础,借助EXCEL软件,通过作散点图并添加趋势线,构建了边际耕地变化率曲线,据此测算了城镇化演进对耕地影响最小的极限时刻。结果表明:①城镇化演进占用耕地面积由1997年的59.59万hm2下降至2011年的31.73万hm2,整体呈降幅态势,年均占用43.49万hm2;②边际耕地变化率指数由1997年的0.183 3下降至2011年的0.037 8,年均下降11%;③边际耕地变化率拟合曲线为开口向上的"U"形抛物线,其最低极值点大约出现在2010年。研究结果可为管理层科学编制土地利用规划及制定协调城镇化演进与耕地保护政策提供参考,也可为省域尺度的同类研究提供方法借鉴。     

中国耕地非农化趋势及其对碳收支影响的模拟

伴随快速工业化、城镇化进程,中国耕地非农化不断加快,由此带来碳排放迅速增加、生态环境和温室效应不断恶化。鉴于此,该文将耕地非农化与碳收支纳入统一框架,运用系统动力学方法模拟1996-2020年间耕地非农化带来的碳收支盈亏量。结果表明:1)整体分析判断,中国耕地非农化处于递增趋势且空间分布主要集中在东部,并呈现耕地规模递减、建设用地递增状态。2)模拟结果显示,1996-2020年全国耕地由1.293×108hm2减少到1.204×108hm2,建设用地从2.407×107 hm2增加到3.073×107 hm2,并且耕地非农化碳汇量由7.90×108t减少到7.48×108 t,碳源量从9.34×109t增加到1.17×1010 t。3)区域比较发现,全国耕地非农化碳收支表现为碳源且总体上呈递增趋势,并且2020年东部地区碳支出量最大为5.029×109 t,西部次之为2.261×109 t,中部略小于西部为2.216×109 t,东北地区最小为1.084×109 t。     

基于“脱钩”理论的江苏省耕地占用与经济增长关系分析

经济发展对耕地资源占用的压力与基于粮食安全及社会稳定的耕地资源保护需求一直是中国社会经济发展的一对矛盾。该文以江苏省为例,利用1976－2009年的相关数据,分析了耕地资源变化趋势、定量评价了耕地建设占用与经济增长间脱钩关系,并探讨了脱钩的原因。结果表明：江苏省耕地面积近35 a以来呈持续降低趋势,耕地总面积与人均耕地面积年均递减率分别为0.38%与1.33%;耕地面积减少趋势自20世纪80年代以来有所加速,直到2006以后,递减趋势减缓。自"六五"至"十一五"以来,耕地建设占用与非农产业产值增长之间一直呈相对或绝对脱钩状态;脱钩指标Di显示,增加单位产值所消耗的耕地面积逐阶段递减,自"五五"期间的923.5 hm2/亿元减少到"十一五"期间的20.5hm2/亿元,表明经济增长对耕地占用的依赖程度大大降低。固定资产投资额、劳动力、技术进步投入的持续增大以及经济增长方式的转变是耕地建设占用与经济增长脱钩的原因。随着数量型增长向质量型增长方式的转变,经济发展对耕地占用的消耗将会更低,耕地保护与经济发展的矛盾有望缓解。     

安徽省1995-2013年粮食生产与耕地压力动态变化特征及驱动因素

[目的]探索安徽省粮食安全与耕地压力动态变化及驱动因素,为管理层制定粮食安全政策提供决策参考.[方法]运用耕地压力指数模型、C-D生产模型,采用偏最小二乘回归方法,对安徽省1995-2013年粮食生产与耕地压力的动态特征及驱动因素进行综合分析.[结果](1)人口增长与耕地面积减少的矛盾突出.人口由1995年6 000万,增至2013年6 929万,呈线性增长态势,而耕地面积则由1995年4.29×106 hm2减少至2013年4.19×106 hm2,呈下降态势;(2)研究时序内,耕地压力指数均值为0.345,承载力指数均值为0.747,耕地资源禀赋尚处盈余状态,为全国商品粮盈余地区,平均盈余率达25.32％;(3)粮食作物播种面积、农业固定资产投资对粮食生产具有正向影响,边际弹性系数分别为0.001 458,0.116 508,有效灌溉面积、劳动力、农机总动力、化肥、农膜、农药、农村用电量对粮食生产具有弱负向影响.[结论]加大财政支持力度,加快推进农业现代化进程,增强科技对粮食生产的贡献率,是保障安徽省粮食生产可持续发展的重要途径.     

塔里木河干流耕地动态变化及其景观格局

基于3S(RS、GIS、GPS)技术,并结合数理统计和景观格局数量分析方法,运用2000年CBERS、2005年CBERS和2010年TM遥感影像对塔里木河干流10年耕地面积的时空变化、景观格局及其生态影响进行了定量研究.结果表明:(1)在过去10年中,塔河干流耕地面积明显增加.具体地,2000年耕地面积为1.61×105 hm2,所占研究区总面积比例为3.89％,至2010年增加至3.27×l05 hm2,比例为7.88％,年增长率为1.66×104 hm2 a-1;(2)塔里木河干流耕地空间变化的区域差异明显.A、B、C、D断面耕地分布宽幅分别为2l～23 km、ll～16 km、6～17 km、4～9 km,塔河北岸C、D断面和南岸D、E断面耕地的增速最快;(3)2000-2010年耕地的斑块数不断增加,面积加权形状指数增大,形状趋于不规则.景观聚集度适中,景观内斑块大小分布均匀性降低,景观多样性下降,各个景观类型所占比例趋于不协调.     

陕西省耕地资源变化及耕地压力指数分析与预测

为了阐述陕西省的耕地面积变化及其压力状况,基于60 a统计数据,分析了陕西省耕地数量随时间变化特点,计算了耕地压力指数,利用GM（1,1）模型预测了全省未来10 a耕地面积及其人均耕地面积变化。结果表明,1949－2010年的60 a时间里,陕西省耕地面积总体呈现下降趋势,下降了152.41万hm2,旱地是耕地的主体,减少了181.35万hm2,而水浇地面积增加了77.51万hm2,耕地结构趋于合理;人均耕地面积下降了0.28 hm2, 1980年以前的30 a时间下降最明显,到2010年为0.10 hm2。未来10 a里,全省耕地面积和人均耕地面积会有一定的下降,但降幅不明显,且3种预案条件下（人均年粮食需求量380、400、420 kg）,耕地压力过大出现的时间不同,人均年粮食需求量420 kg下最小人均耕地面积出现的时间最早（2014年）,人均年粮食需求量400 kg下最小人均耕地面积出现在2017年,并基于此对陕西省粮食安全问题提出了相应建议。     

1990—2020年淮河生态经济带耕地资源分布变化特征与驱动机制

探索淮河生态经济带耕地资源分布变化特征，可为保护耕地、保障国家粮食安全提供规划和决策依据。基于1990—2020年遥感影像数据，利用空间探索、统计分析等方法，揭示该区域耕地资源在过去30年的时空分布变化及其驱动机制，并进一步对2030年土地利用进行情景预测。结果表明：1）淮河生态经济带土地利用结构以耕地为主，平均占比为68.70%；近30年来研究区耕地面积剧烈缩减8.63×10⁵ hm²，年均减少2.88×10⁴ hm²，其中旱地减少占耕地总减少量的82%；耕地的流失主要在于建设用地的侵占。2）耕地资源具有明显的集聚特征，以淮河为分界线集聚分布，呈现“东南水田、西北旱地”的典型分布特征。3）耕地资源分布变化的主导驱动因子包括农业机械化水平、粮食产量、人口等社会驱动力；生态驱动力各要素对耕地资源变化的驱动力则相对较为稳定。4）自然发展情景下，2030年耕地面积持续减少1.10×10⁵ hm²，在积极的耕地保护情景下，耕地面积将显著增加5.29×10⁵ hm²；采取耕地保护情景，鲁中南低山丘陵区以及桐柏—伏牛山通过开垦部分疏林地和低覆盖草地将其整治为耕地，东部沿海可将沿海水域合理建设为建设用地，中部区域可通过减少建设用地的碎片化，较大程度上使耕地资源的连片化，从而在一定程度上提高耕地的利用效率。研究对于优化淮河生态经济带耕地资源结构以及空间优化配置具有重要意义。     

基于灰色系统理论的挠力河流域净耕地面积预测

[目的] 研究如何精准提取净耕地利用信息,为农田管理与耕地科学利用提供理论支持。[方法] 基于灰色系统理论提出净耕地预测思路,以典型粮食产区挠力河流域为研究区,在土地利用变更调查数据支持下,运用净耕地系数、突变检测模型、灰色动态模型（GM）等数理模型,提取并验证净耕地（包括旱地和水田）利用信息。[结果] 挠力河流域土地利用斑块面积变化表现出显著的“灰色”特征,对20 hm²等额面积区间的非旱地和非水田斑块面积累加处理,可增强数据列的规律性特征;GM （1,1）灰色系统模型和多项式预测方法均可较为准确地提取非旱地和非水田面积信息。2018年,挠力河流域旱地和水田的净面积分别是1.06×10⁶ hm²和3.87×10⁵ hm²,对应的净系数为97.65%和98.07%。[结论] 耕地斑块面积变化具有灰色特征,可采用灰色系统理论进行净耕地面积预测。     

新疆库尔勒市城市化发展与耕地资源协调性分析

城市化水平是衡量一个国家经济发达程度,特别是工业化水平高低的一个重要标志,而耕地非农化是城市化过程中的一种必然现象,耕地数量变化体现一定的社会经济发展规律。基于库尔勒市1989—2012年的社会、经济统计数据应用一元线性回归模型和协调度分析法分析库尔勒市城市化水平和耕地资源的变动情况、相关性以及协调性,并采用1990年,2000年,2010年3期Landsat TM,ETM+,ALOS/AVNIR-2数据作为数据源,提取城市和耕地面积信息,结果表明:近24 a库尔勒市的城市化水平有所提高,年均城市化水平增长率达到0.2%,年均耕地面积增长率达到4%,人均耕地面积增长率是1.5%。库尔勒市近年耕地资源与城市化水平呈现出相互促进的正相关关系;从协调度时序上看,库尔勒市城市化水平与耕地资源的协调度总体呈现出“基本协调和较协调→不协调→调和和较调和”的趋势。     

近60年新疆吐鲁番盆地坎儿井衰败的影响因素及环境效应

近60a来,吐鲁番盆地坎儿井经历了先增加后急剧减少的变化。引起坎儿井变化的主要原因是：(1)绿洲规模不断扩大。解放初期至60年代初,坎儿井的变化和绿洲耕地面积的增加相一致,而60年代中期至今,二者变化趋势则相反。(2)坎儿井补给水源减少。60年代初,盆地开始开发利用地表水,在各流域上游和中游修建水库和防渗渠道。到1993年修建中小型水库8座,总库容达8.00×10⁷m³,防渗渠长达4774km,防渗率达70%。减少了坎儿井水源的补给。(3)盲目发展机电井,掠夺式开采地下水。吐鲁番盆地机电井数量由1966年的127眼增至2009年的5309眼,相应地年出水量由1.10×10⁸m³增至7.04×10⁸m³;机电井布局不合理,有相当数量的机电井打在坎儿井分布区或是其上游。地下水位下降,坎儿井干涸,严重影响了当地居民的生活及生态环境。具体表现在：居民生活受到严重影响,部分村庄整体搬迁;盆地坎儿井的控灌面积不断减少,同时盆地旱灾和风灾呈现不断增加趋势;由坎儿井水维持生长的天然植被面积减少了45.37%。     

黄淮海平原城镇化对耕地变化影响的差异性分析

为了有效保护耕地资源,该文通过研究城镇化进程与耕地变化的内在联系,揭示不同城镇化进程的差异化规律。采用土地利用变化分析方法,对黄淮海平原1997-2008年城镇化进程中耕地的数量和质量变化进行分析;选取4类城镇化指标（人口城镇化指标、空间城镇化指标、经济城镇化指标、生活方式城镇化指标）,构建城镇化对耕地变化的驱动力模型;运用主成分分析法和多元回归模型,对研究区城镇化进程中耕地变化的差异性特点进行分析。研究结果表明,人口城镇化驱动因子、空间城镇化驱动因子对研究区影响显著,而经济城镇化驱动因子和生活方式城镇化驱动因子因各研究区域所处城镇化阶段和发展特点而呈现不同规律。该文以数据分析和实证对比为中国城镇化的可持续发展提供政策建议：城镇化的发展完全可以适时适度推进,避免大量占用耕地牺牲粮食安全和生态环境;产业拉动、用地集约、环境友好的新型城镇化发展模式是城镇化健康发展的明智选择;城镇化的发展应与产业政策和产业规划紧密衔接,通过优化用地布局,既发展经济又保护耕地和生态环境,从而真正促进城镇化的和谐发展。     

陕西省武功县耕地地力评价研究

基于GIS技术和武功县耕地第二次土壤普查资料以及"测土配方施肥"采样调查分析结果,利用县域耕地资源管理信息系统,对陕西省武功县耕地地力进行了定量评价分级。结果表明,武功县总耕地面积为32 923.77hm2,占总土地面积的83.74%;其中1级地4 869.23hm2,占耕地面积的14.79%;2级地11 969.56hm2,占耕地面积的36.36%;3级地9 338.52hm2,占耕地面积的28.36%;4级地4 700.82hm2,占耕地面积的14.28%;5级地1 725.81hm2,占耕地面积的5.24%;6级地319.82hm2,占耕地面积的0.97%。并根据评价结果,对各等级耕地提出了利用建议。     

耕地整理潜力测算

在GIS支持下，采用样区法测算了延庆县的耕地整理潜力。结果表明：县内平耕地的无效耕地系数平均为6.14%，低、中、高3种整理水平的耕地整理潜力系数是0.68%、2.10%、2.81%，相应的耕地整理潜力为109.29、337.53、451.64 hm²；坡耕地的无效耕地系数平均为9.95%，低、中、高3种整理水平的耕地整理潜力系数是0.70%、3.03%、4.20%，对应的耕地整理潜力为90.68、392.52、544.09 hm²。延庆县采用的测算耕地无效耕地系数的样区法、所取得的平耕地与坡耕地的无效耕地系数、不同耕地整理水平的耕地整理潜力系数可作为同类地区的耕地整理潜力测算参考，依据这两个系数测算的延庆县耕地整理潜力可作为延庆县耕地整理规划及土地整理项目可行性研究的科学依据。     

武汉市耕地资源的社会生态价值估算

耕地利用存在的外部性,除了给国家和农户带来经济效益外,还具有社会生态效益。在构建耕地资源价值体系的基础上,探讨了耕地资源社会稳定价值、社会保障价值和生态效益价值的估算方法。研究结果表明:(1)武汉市耕地资源社会稳定效益逐年增长,由1996年的1.50×10⁸元增长到2009年的4.24×10⁸元;(2)耕地资源社会保障效益逐年递减,由1996年的7886.65元/(hm²·a)下降到2009年的6618.74元/(hm²·a),表明农村社会保障体系亟待建立。(3)耕地资源生态效益价值呈现先下降后上升的趋势,耕地数量的变动是重要的影响因素。武汉市耕地资源的社会生态价值总体变动趋势为上涨。基于我国城市土地利用中存在外延式扩张和粗放、低效利用并存的现象,有必要全面考虑耕地资源的价值。